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变频器的定期检修


《电气与电控》 / 2012-06-09

     变频器的定期检修


    变频器在长期运行过程中,除了日常检查外,还必须进行定期检查。通常是一年进行一次,具体时间可以根据日常检查的结果和生产情况灵活决定。日常检查时发现一些问题比较严重,尽管还能运行P550127,但已存在较严重的隐患,就应该提前进行检修;若没有发现异常,生产任务又较重,可适当延期进行定期检修。遇有生产时常停下来(如限电、避电等),那么可以利用不生产的间隙进行定期检修。


    定期检修是要对变频器进行全面的检修,需要拆下盖板、部件进行逐项检查。有时甚至需要把整个变频器拆下现场进行检查维修。


    定期检修分停机检修和通电试运行检修。


    (1)停机检修。停机检修一定要注意的是,为了安全和测试准确,必须把进线R、S、T (Ll、L2、L3)和出线U、V、W和外接电阻与接线端子全部断开。变频器断开电源后,主回路的滤波电容上仍然有较高的充电电压,所以整个主回路支流电压仍然存在。滤波电容通过匀压电阻等部件进行放电需要一定时间,各种机型的放电时间长短不一,必须等到充电指示灯熄灭,或PN两端电压低于25V DC(直流安全电压)后,方可进行检修。通常停机检修的主要内容如下:


    1)清洗工作。变频器定期检修的第一项工作就是对变频器进行全面和彻底的清洗。任何场合使用的变频器经过一段时间的运行后,肯定内部有不同程度的尘埃或油污需要清洗。


    a、用吸尘器或吹风器把变频器内的悬尘吸出或吹掉,做初步清洗。


    b、按照部件位置,自上而下拆下大部件,控制键盘面板、主控制电路、驱动电路等P533761,直至主回路能方便进行清洗。


    c、除主回路部分外,尘埃积聚不多,较易清除。如遇到积有油腻,一般用酒精进行清洗。


    d、清洗的重点部分是机壳底部、主回路元器件、散热器和风机。再一次用吸尘器、吹风机进行吸或者吹尘埃及异物,然后用软布对各部件包括引线、连线进行擦拭,油污用酒精清洗。冷却风扇是重中之重,一般须拆下才能彻底清洗,特别是粘有油污。


    2)主回路检修。


    a、滤波电容。检查电容外壳有无爆裂和漏液现象,测量电容容量应该大于电容量标值的85%以上,否则都应该更换。


    b、限流电阻。观察其颜色有无变黄、变黑现象,测量阻值是否在其标准的允许范围内,否则要更换。


    c、继电器。许多变频器在接近电源后,滤波电容充电到一定程度,由继电器短接限流电阻(有些变频器是晶闸管)。检查继电器的触点有无烧黑的迹象,有无粗糙和接触不良现象。检查继电器线包有无变色、异味现象。出现上述种种异常,都必须更换继电器。


    d、整流模块。用万用表电阻挡检测整流模块中6个整流二极管的正反相电阻值是否在正常值范围内。


     测试方法:


    (a)万用表置×lokQ挡P550410,负表笔置P端,正表笔分别测R、S、T,正表笔置N端,负表笔测R、S、T,其值应接近于∞。


    (b)万用表置×1Q挡,负表笔置N端,正表笔分别测R、S、T,正表笔置P端,负表笔分别测R、S、T,应该有几十欧姆的数值。


    只要其中有一个数值远离这两个值(。。,几十欧),说明整流模块有部分二极管已损坏或老化,必须更换整流模块。


    e、逆变模块。目前市场上中小功率的变频器,逆变模块主要是GTR(双极型功率晶体管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)和IPM(智能功率模块)。其中绝大部分是IGBT,因此以IGBT为例,介绍检测、判断逆变模块的方法。


    (a)万用表置×lOkQ挡,负表笔置P端,正表笔分别测U、V、W,正表笔置N端,负表笔分别测U、V、W,其值应接近于∞。


    (b)万用表置×1Q挡,负表笔置N端,正表笔分别测U、V、W,正表笔置P端,负表笔分别测U、V、W,应该有几十欧姆的数值。


    读者会发现测量情况与测量整流模块相同,事实正是这样。因为GBT在没有加上驱动信号的情况下,是截止状态,CE之间电阻接近。。,可以视为开路,忽略不计。逆变模块就成了由缓冲二极管组成与整流模块相似的电路。若IGBT本身出问题(除去缓冲电路),同样能在上述的检测中反映出来。


    (c)万用表置×lokΩ挡,拔掉驱动插件,6个IGBT的G对P或N,电阻值都应该接近于o。。


    在三种测试情况中,只要有一个数值远离参考值,都必须更换逆变模块。


    f、主回路绝缘电阻的测定。将500V绝缘电阻表接于公共线和接地端(外壳)间,绝缘电阻值应该大于5MΩ。如果远小于这个值,检查油腻是否擦拭干净;每个元件与机壳的支撑架(柱)之间的绝缘是否达到要求;是否有元件碰到机壳等。检查完毕之后,再查主回路部分的焊线是否牢固P772578,所有螺栓是否拧紧。


    3)保护电路的检修。变频器的保护电路通常由三部分组成,即取样电路、取样信号的处理电路和设定比较电路。但不同地区、不同品牌的变频器,其保护电路的设计各不相同。特别是西欧的一些品牌,更多的是利用CPU软件来处理。作为变频器的定期检查,一般检查取样电路元件。例如:检查电流互感器、电压互感器、电压分压电路、压敏电阻、热敏电阻等,是否有异常现象;观察外表有无变色,接线是否牢固;检查热敏电阻是否有脱离被测现象(通常贴在散热器上);用万用表测量电阻值是否随温度变化而变化。


    4)冷却风扇的检查。首先根据变频器使用运行的时间,判断冷却风扇是否到需更换的年限,一般使用寿命2~3年。到年限尽管能继续运行,但风力大大减小,达不到设计要求,必须更换。在不通电的情况下,用手拨动旋转,检查有无异常振动、异常声音,如果有,也要更换。同时要注意加固接线,防止松动。


    5)控制、驱动电源电路的检查。这些电路分别在几块印刷电路板上。首先,目测这些电路板上的各种元器件有无异味、变色、爆裂损坏的现象,如有,必须更换。印刷板上的线路有无生霉、锈蚀现象,如有,必须清除。锈蚀的要用焊锡焊补。锈蚀严重的,用裸导线“搭桥”,必须保证线路畅通。


    另一个非常重要的常识,就是开关电路和驱动电路中的小电解电容,要无条件地全部更新。这些电容从外表上也许没什么问题,但使用一年左右就开始老化,存在许多隐患,变频器的一些故障也由此而产生(尽管分析起来好像没有直接的内在关系)。这是许多具有丰富的修理经验的技术人员,在长期实践中得出的共同结论。


    这些电路板上都有不少接插件,检查有无松动和断线现象。如有,要一一修好。


    6)紧固检查和加固P119374。变频器在长期运行过程中,由于振动、温度的变化等原因,接线端子和引线往往发生松动、腐蚀、氧化、断线等问题。在定期检查过程中,必须进行逐个检查加固。


    (2)通电试运行检查。经过停机检修后,还要通电试运行检查。这是检验变频器是否能正常稳定运行必不可少的环节。


    1)通电试运行检查必须和正常运行时一样,把输入电源线接好,输出接电动机负载,控制和制动电路都按原样子接好。


    2)变频器接通电源,数秒钟后应该听到继电器动作的声音(有些用晶闸管取代继电器的机型无此声音),高压指示灯亮,变频器冷却风机开始运行(也有变频器在运行时冷却风机才转动)。


    3)测量输入电压是否是正常数值,如果不正常,要检查配电柜进线电压。测量三相平衡情况,是否缺相,如果缺,可检查三相熔断丝有无烧毁现象,查自动开关或电源接触器有无接触不良现象。


    4)变频器通电,但未按给定指令运行时,变频器中的功率模块不应被驱动,功率模块都处于被截止状态,缓冲二极管反压连接。理想情况是U、V、W三端输出之间电压和三端与P、N之间电压为零。而实际情况下,由于模块漏电流的缘故,会有几伏到几十伏不等的电压存在,这属于正常情况。若电压超过40V就可以断定功率模块不正常,出故障或有潜在故障。为了变频器能正常长期稳定运行,必须更换模块。


    5)在正常的前提下(未发现问题或已解决了其他问题),给予变频器运行指令,通常可能会出现以下几个问题:


    a、速度上升时出现过电流故障。解决的方法是:在生产工艺允许的情况下,减小上升速度(延长上升时间),或者增大电流值。若已到极限最大电流值,生产工艺又不允许减小上升速度,速度上升时连续出现过电流故障报警,则需要更换新的变频器,甚至要更换功率大一级的变频器。


    b、停机时出现过电压故障。解决方法是:延长停机时间。如杲没有装制动电阻P552075,应增设自动电阻。已装有制动电阻的,可适当更换高一挡的制动电阻。经上述处理后,仍然经常出现过电压故障的,就要考虑功率模块故障或载波频率设定值不合适等。


    c、检查变频器的压频比是否符合要求。检查的方法是:将变频器的输出频率调到50Hz,测变频器的输出端子U、V、W之间的电压,其数值应该与电动机铭牌上的额定电压一致,否则重新设置压频比。同时,可以把输IqJ频率降到25Hz,变频器的输出电压应该是上次数值的1/2,这反映变频器压频比的线形度。

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